锂硫电池（LSBs）因其高理论比容量、环境友好性以及硫资源的丰富性，被视为下一代能源存储系统的有力候选。然而，LSBs的实际应用面临着“穿梭效应”和锂多硫化物（LiPSs）缓慢的转化动力学等挑战。

在此，广东工业大学黄少铭团队提出了一种新颖的策略，即通过化学固定化的方式将具有氧化还原活性的二硫苏糖醇（DTT）嵌入到多孔金属-有机框架（MOF）中，制备出一种新型的硫宿主和高效的氧化还原介质（RM-MOF）。研究显示，该种RM-MOF不仅能够选择性地捕获和限制LiPSs，还能保护DTT免于损失和副反应，通过简化硫物种的氧化还原路径，显著提升了LSBs的性能。

图1. RM-MOF的结构表征

总之，该工作通过将具有氧化还原活性的DTT分子化学固定在MOFs中，成功开发了一种新型的RM-MOF，作为LSBs的硫宿主和高效的氧化还原介质。研究显示，该种RM-MOF具有极性孔环境，能够选择性地捕获和限制LiPSs，同时保护DTT免受损失和副反应的影响。通过简化硫物种的氧化还原路径，RM-MOF显著提升了LSBs的放电容量、循环稳定性，并在高硫负载条件下实现了超高的面积比容量。此外，RM-MOF还使得软包电池能够稳定运行，并具有高达316.5 Wh kg⁻¹的能量密度。因此，该工作不仅为LSBs的性能优化提供了新的思路，也为开发具有高化学可调性的氧化还原活性多孔材料，如共价有机框架（COFs）和氢键有机框架（HOFs），提供了新的方向。

图2. S/rGO-RM-MOF电池性能

Redox-Active Metal-Organic Framework Mediator Enables Enhanced Polysulfide Confinement and Streamlined Reaction Pathways in Lithium-Sulfur Batteries, Energy & Environmental Science 2024 DOI: 10.1039/d4ee03753g